近期，我院郑远辉/梁宇航课题组，在Advanced Materials上发表了题为“Mitigating Surface Energy and Core–Shell Interface Strain of Yb³⁺-Doped ZnSe-Based Quantum Dots for Pure-Blue Emission QLED Devices”的研究论文。在本文中，研究人员通过Yb³⁺掺杂实现大尺寸ZnSe量子点纯蓝色发射的突破性进展，为实现无镉高性能的纯蓝光QLED器件提供了新途径。

近年来，随着先进显示技术、固态照明系统及柔性电子器件的快速演进，基于量子点的电致发光器件（QLED）因其优异的光色纯净度、宽广的色域范围、优良的亮度表现以及优异的工艺可扩展性，日益成为光电领域的重要研究方向。ZnSe基量子点材料凭借其优良的环境适应性和合适的带隙宽度，被认为是实现高质量蓝光发射的有希望候选。然而，实现尺寸可控且发射波段精准、光学性能稳定的纯蓝光ZnSe量子点仍面临诸多挑战。现有方法多通过碲元素掺杂或通过优化合成条件调节外延生长行为以提升发光性能，但通常存在腐蚀性强的氢氟酸刻蚀导致的环境安全问题以及发射波长偏移理想纯蓝光等问题。另一方面，在晶体成核与生长过程中，ZnSe量子点材料易形成大量缺陷中心，严重抑制了辐射复合效率；而在核壳异质结构构建过程中，因晶格失配引发的界面应力亦显著影响其结构完整性与光学特性。因此，研究人员提出，通过掺杂稀土离子Yb³⁺调控ZnSe量子点的成核与生长过程。研究发现Yb³⁺的引入有效降低了ZnSe晶体（220）晶面的表面能，减小了临界成核尺寸，促进了晶体稳定成核并抑制缺陷生成。同时，Yb³⁺掺杂有助于缓释核壳界面的应变，降低晶格失配造成的结构应力，增强了核壳结合的完整性。该策略显著提高了量子点在器件中的发光稳定性与寿命，验证了稀土掺杂在调控发光性能、提升器件效率方面的有效性，并为高性能纯蓝光QLED器件的构建提供了新思路。

这一成果发表在Advanced Materials上，论文的第一作者为福州大学化学学院博士研究生胡振宇，福州大学的郑远辉教授、悉尼大学梁宇航博士（即将入职福州大学化学学院）为论文的共同通讯作者，为本研究提供了重要的指导。这项研究工作得到了国家自然科学基金和澳大利亚国家超算中心（NCI）的大力支持。

论文信息

“Mitigating Surface Energy and Core–Shell Interface Strain of Yb³⁺-Doped ZnSe-Based Quantum Dots for Pure-Blue Emission QLED Devices”, Zhenyu Hu, Song Yang, Li Zheng, Haijiang Qiu, Jiayi Tanwen, Yingying Gu, Yanyan Li, Hongrui Cheng, Yuhang Liang,* and Yuanhui Zheng* Advanced Materials, 2025: DOI: 10.1002/adma.202501500